desenvolvimento, preparaÇÃo e certificaÇÃo de...

Marca do evento

Denise Cristine G. Sobrinho

Aluna do Programa de Mestrado Profissional em Metrologia e Qualidade do INMETRO

SEMINÁRIO INTERNO DQUIM

2010

"DESENVOLVIMENTO, PREPARAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE

PADRÃO PRIMÁRIO DE ETANOL EM NITROGÊNIO PARA

ETILÔMETROS"

23 de Novembro de 2010

Marca do evento

METROLOGIA GASOSA E MRC


2010

Gás natural: Sua

comercialização no

Brasil é de grande

valor econômico.

Gases de emissões

industriais (CO2,SO2 e NOX) e

automotivas(CO, CO2 e C3H8):

Pode acentuar o efeito

estufa.

Gases de uso hospitalar: A presença de NO2 em NO

de uso terapêutico, pode ocasionar edema pulmonar

e sérios problemas respiratórios.

ENERGIA

MEIO AMBIENTE

SAÚDE

Marca do eventoSEMINÁRIO INTERNO DQUIM

2010

O consumo de bebidas

alcoólicas está presente

em todas as culturas e

representa um problema

físico e social no mundo.

De acordo com a Associação Brasileira de Medicina de

Tráfego (Abramet), a utilização de bebidas alcoólicas é

responsável por 30% dos acidentes de trânsito. E metade

das mortes, segundo o Ministério da saúde, está

relacionada com o uso do álcool por motoristas.


2010

folhadevilhena.com.br

“Deputado que causou

acidente com duas

mortes em Curitiba

estava bêbado”Jornal Extra 23/05/2009

“Motorista com sinais

de embriaguez é

preso por morte de

quatro pessoas no

Paraná”Jornal O Globo 07/12/2009

“Atropelamento: Grávida de

19 anos é morta por

motorista embriagado”

Folha de São Paulo- 15/06/2009

“Motorista bêbado provoca

incêndio em posto de

gasolina na Av. Brasil”Jornal O Dia 08/12/2008


2010

Lei 11.705 de 19 de Junho de 2008.

Diante deste cenário preocupante, a Lei 11.705/2008 surgiu

com a missão de alertar a sociedade para os perigos do álcool

associado à direção.


2010

AÇÃO INFRATOR LEGISLAÇÃO PENALIDADES E MEDIDAS

Conduzir veículo sob efeito de

Alcool (de 0,1 a 0,29 mg de álcool

por litro de ar expelido dos

pulmões)

Condutor Artigo 165 do CTB Infração - gravíssima;

Penalidade - multa R$957,70 e

suspensão do direito de dirigir por

12 (doze) meses

Medida Administrativa - retenção do

veículo até a apresentação de

condutor habilitado e recolhimento

do documento de habilitação.

Conduzir veículo ( mais de 0,3

mg de álcool por litro de ar

expelido dos pulmões)

Condutor Artigo 306 do CTB Além das penalidades da infração de

trânsito para o artigo 165 (acima):

Penas - detenção, de seis meses a

três anos, multa e suspensão ou

proibição de se obter a permissão ou

a habilitação para dirigir veículo

automotor.

O QUE DIZ A LEI:

Marca do evento

Seguindo recomendações da Organização Internacional de Metrologia Legal (OIML-R 126: 1998), o controle e detecção do teor alcoólico em

condutores de veículos automotores nas estradas brasileiras são realizado através de testes com Etilômetros.


2010


2010

O Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN), delega ao INMETRO a

responsabilidade pelo processo de aprovação de modelo e verificação

dos etilômetros.

CONTRAN- RESOLUÇÃO Nº 206 DE 20 DE OUTUBRO DE 2006

Art. 6º. O medidor de alcoolemia- etilômetro- deve observar os seguintes

requisitos:

I – ter seu modelo aprovado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização

e Qualidade Industrial – INMETRO, atendendo a legislação metrológica em vigor

e aos requisitos estabelecidos nesta Resolução;

II – ser aprovado na verificação metrológica inicial realizada pelo INMETRO ou

órgão da Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade - RBMLQ;

III - ser aprovado na verificação periódica anual realizada pelo INMETRO ou

RBMLQ;


2010

METROLOGIA CIENTÍFICA

(QUÍMICA)

METROLOGIA LEGAL

Para avaliar a exatidão e a precisão dos Etilômetros, bem como

garantir que suas medições são confiáveis é necessário a utilização

de Materiais de Referência Certificados.

Com o MRC é possível estabelecer a rastrebilidade metrológica dos

resultados do Etilômetro.


2010

PADRÕES

INTERNACIONAIS

PADRÕES NACIONAIS

LABAG-INMETRO

Preparados e Certificados de acordo com a Norma

ISO 6142, ISO 6143

PRM

Mistura preparada e certificada pelo laboratório de análise de gases do

Inmetro, para uso como Padrão por uma entidade ou empresa,

CRM

Mistura adquirida dos fornecedores comerciais (Ex.White Martins, Linde Gases, etc),

que posteriormente são calibradas pelo Labag (De acordo com a norma ISO 6143), para

uso como padrão por uma entidade ou empresa, para calibração de equipamentos

analíticos, Acreditação NBR ISO/IEC 17025, etc .

RASTREABILIDADE


2010

A produção do padrão gasoso de Etanol em nitrogênio é realizada

através do Método Gravimétrico de acordo com a Norma

internacional ISO 6142:2001. O padrão é preparado em cilindros e

os componentes da mistura são pesados individualmente através

da adição sequencial dos gases e/ou líquidos “puros”

Os padrões gasosos de etanol são preparadas por vaporização do

Etanol em Nitrogênio e pressurização do mesmo no cilindro.

Marca do evento

VIABILIDADE:


2010

O primeiro passo na preparação de uma mistura gasosa de etanol é a verificação

da viabilidade da mistura em relação a algumas limitações.

A análise da pureza do etanol e de nitrogênio é um elemento crítico com relação à precisão da

produção. As impurezas dos gases/líquido “puros” são os principais contribuintes para a

incerteza final. O etanol utilizado possui uma pureza de 99,8% (mol / mol) e o nitrogênio

99,99990%.

ANÁLISE DA IMPUREZA


2010

Enchimento do cilindro

com N2 a 20 bar

LI MPEZA DOS CILINDROS

Exaustão Vácuo

O procedimento é realizado 2 vezes


2010

Cálculos necessários para a preparação da mistura

Pressão de enchimento de modo a evitar a condensação

Onde:

T L: é a temperatura mais baixa à qual a mistura de gás será exposta;

n: é o número de componentes;

Xj: é a fração molar do componente j;

P j (TL): é a pressão do vapor do componente j à temperatura TL.

É importante considerar a pressão máxima de enchimento do cilindro

Massa de cada componente puro a ser introduzido no cilindro

n=PV/RT


2010

1ª Pesagem: comparação entre um cilindro de referência e cilindro da mistura vazio

Comparador de Massas

10 kg

A preparação do padrão é realizada em uma sequência de etapas :

O cilindro vazio é pesado em

um comparador de massa,

onde é comparado com um

cilindro de idêntico volume e

forma.


2010

2ª Pesagem: Etanol

A seringa é pesada vazia e em seguida cheia com a massa desejada

Marca do evento

ADIÇÃO DO ETANOL E DO NITROGÊNIO


2010

O cilindro de vácuo é ligado

à estação de enchimento,

juntamente com um cilindro

de nitrogênio pressurizado.

O conteúdo da seringa é

descarregada na linha de

enchimento e depois, o nitrogênio

puro fluirá através no sistema

causando a evaporação do etanol e

forçando-o a entrar no cilindro

Marca do evento

HOMOGENEIZAÇÃO DA MISTURA


2010

-Após o preenchimento, o cilindro cheio e a seringa vazia são

pesados novamente. Obtendo assim, a massa de etanol e

nitrogênio adicionada.

3ª Pesagem: Etanol

Assim que a preparação da mistura for concluída a composição final pode ser

calculada e expressa em fração molar (mol / mol).


2010

PRINCIPAIS ERROS ASSOCIADOS AO MÉTODO

GRAVIMÉTRICO

Cilindros

•Contaminação

•Adsorção nas paredes

•Reatividade

•Perdas mecânicas (vazamentos)

Gases

•Análise qualitativa

•Análise quantitativa

Pesagem•Calibração das massas

•Calibração das balanças

•Condições ambientais

Efeitos externos

•Vibração

•Umidade

•Temperatura

•Etc.

Marca do evento

Incerteza no Método Gravimétrico

C(grav)

IMPUREZA DOS GASES PUROS

MASSA MOLAR

PESAGEM

Balança

resolução

localização do cilindro

Massas

Calibração

Gas residual

cilindro

manuseio do cilindro

Tratamento


2010

Efeitos de flutuação

Marca do evento

VERIFICAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO FINAL DA MISTURA E ESTABILIDADE


2010

xxxx uuanal.grav.2

22

anal.grav.

É importante para verificar possíveis erros durante o

processo de preparação

Critério:

Marca do evento

A ANÁLISE É REALIZADA DE ACORDO COM A NORMA ISO 6143


2010

OBJETIVO:

Determinar a composição de uma mistura gasosa

pela comparação com misturas gasosas de

referência


2010

INFRAVERMELHO CROMATOGRAFIA GASOSA

Marca do evento

Resultado da mistura preparada pelo método gravimétrico


2010

MISTURA PREPARADA PELO LABAG

312,50380,9801

±

Incerteza relativa = 0,3%


2010

VERIFICAÇÃO

310,62

1,36±

Incerteza relativa = 0,4%

xxxx uuanal.grav.2

22

anal.grav.


2010

0,36%± 1,11310.35OUTUBRO

0,39 %± 1,21310.47SETEMBRO

0,38%± 1,18310,47AGOSTO

0,39%± 1,22310,58JULHO

INCERTEZA

RELATIVA

INCERTEZACONCENTRAÇÃO

(MOL/MOL)

MÊS

Marca do evento

307

308

309

310

311

312

313

314

1 2 3 4 5 6

Meses

Concentração

Resultado da Estabilidade


2010

Gravimetria

Marca do evento

CERTIFICAÇÃO

• Consiste em prover rastreabilidade aos padrões gasosos, segundo a

Norma ISO 6143:2001 –

Gas analysis – Comparison methods for determining and checking the

composition of calibration gas mixtures.

• A importância da certificação é a garantia da qualidade e confiabilidade

do produto comercializado no mercado nacional e/ou internacional.

• Certificar é determinar uma concentração de uma amostra gasosa

(mensurando) e o erro associado a esta medição (incerteza de medição).


2010


2010

2222 ])(

)([]

)(

)([]

)([]

)([

Stb

Stb

Ver

Ver

Grv

Grv

PRM

PRMc

f

fu

f

fu

C

Cu

C

Cu

INCERTEZA FINAL


2010

312,50 1,97±

Xgrav ± Ucomb22

verifgravcomb uuku

K=2, 95%


2010

MELHORIAS NECESSÁRIAS

Controle da temperatura no processo de injeção do etanol

Análise da impureza do etanol e do nitrogênio eficaz

Utilização de uma câmara de atmosfera inerte durante a manipulação do etanol

Utilização de Padrão primário no processo de verificação e estudo da estabilidade

Simulação de condições variadas de temperatura durante o estudo de estabilidade

Comparação das técnicas de CG e Infravermelho para utilização no processo de verificação

Marca do evento

OBRIGADA!


2010

desenvolvimento, preparaÇÃo e certificaÇÃo de...

Documents